Linux網(wǎng)絡(luò)技術(shù)棧的相關(guān)知識

作者 | CSDN-mcyuuji

網(wǎng)絡(luò)是一個很復(fù)雜的協(xié)議棧，今天網(wǎng)絡(luò)這么發(fā)達(dá)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議起到關(guān)鍵性作用。 這里就給大家詳細(xì)描述一下：Linux 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)棧中重要的內(nèi)容。

第一章 概述

1.基本概念

- 鏈路，結(jié)點(diǎn)，協(xié)議和服務(wù)，實(shí)體和對等實(shí)體，各層PDU

鏈路：連接結(jié)點(diǎn)的稱為鏈路，可以是銅纜，光纖，衛(wèi)星等

結(jié)點(diǎn)：可以是計(jì)算機(jī)，集線器，交換機(jī)或路由器等

協(xié)議：兩個對等實(shí)體之間的通信規(guī)則。協(xié)議規(guī)定了通信實(shí)體之間所交換的消息的格式、意義、順序以及針對收到信息或發(fā)生的事件所采取的動作。協(xié)議有三要素：語法（數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式、信號電平）、語義（需要發(fā)出何種控制信息、完成何種動作以及做出何種響應(yīng)、差錯控制）、時序（事件順序、速度匹配）

服務(wù)：在協(xié)議的控制下，本層向上一層提供服務(wù)，本層使用下一層所提供的服務(wù)

實(shí)體：任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程

對等實(shí)體：位于同等層中相互通信的兩個實(shí)體。對等實(shí)體之間處理相同的PDU。

各層PDU：PDU:對等層之間傳送的數(shù)據(jù)單位

- C/S模式，B/S模式，P2P模式

C/S模式：也即客戶-服務(wù)器方式。客戶是服務(wù)請求方，服務(wù)器是服務(wù)提供方。客戶必須知道服務(wù)器的地址，反之不必

B/S模式：也即瀏覽器-服務(wù)器方式。在服務(wù)器安裝SQLserver，MYSQL等數(shù)據(jù)庫，瀏覽器通過web server同數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交換

P2P模式：對等方式，通信在對等實(shí)體之間直接進(jìn)行。每一個主機(jī)既是客戶又是服務(wù)器，本質(zhì)上仍是C/S

- LAN,WAN,MAN,PAN的劃分

LAN,WAN,MAN,PAN的劃分：按照網(wǎng)絡(luò)的作用范圍進(jìn)行分類，分別為：廣域網(wǎng)WAN（幾十到幾千公里）、城域網(wǎng)MAN（5~50KM）、局域網(wǎng)LAN（1km左右）、個人局域網(wǎng)PAN（10米左右）

- 網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)：速率，帶寬，吞吐量，時延，往返時間，信道利用率

速率：數(shù)據(jù)的傳送速率，單位是Bit/s

帶寬:在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)帶寬表示單位時間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)中某信道所能通過的“最高數(shù)據(jù)率”，單位為bit/s

吞吐量:表示在發(fā)送端與接收端之間實(shí)際的傳送數(shù)據(jù)速率（bit/s）

時延:指數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)的一端傳送到另外一端所需的時間。

發(fā)送時延：是主機(jī)或路由器發(fā)送數(shù)據(jù)幀所需要的時間。公式為：數(shù)據(jù)幀長度（bit）/發(fā)送速率（bit/s）

傳播時延：是電磁波在信道中傳播一定的距離需要花費(fèi)的時間。公式為：信道長度（m）/電磁波在信道上的傳播速率（m/s）

處理時延：主機(jī)或路由器在收到分組時要花費(fèi)一定的時間進(jìn)行處理

排隊(duì)時延：在分組進(jìn)入路由器后要先在輸入隊(duì)列中排隊(duì)等待處理

往返時間:從發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到發(fā)送方收到來自接受方的確認(rèn)，總共經(jīng)歷的時間

信道利用率:指某信道有百分之幾的時間是有數(shù)據(jù)通過的

信道利用率并非越高越好，因?yàn)楫?dāng)利用率增大時，該信道引起的時延也就迅速增加

2.互聯(lián)網(wǎng)的組成（邊緣部分與核心部分的作用）

邊緣部分：各種端系統(tǒng)如主機(jī)，手機(jī)，大型或超級計(jì)算機(jī)組成。位于網(wǎng)絡(luò)邊緣；運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序 核心部分：互聯(lián)的路由器網(wǎng)絡(luò)。關(guān)鍵功能：路由和轉(zhuǎn)發(fā)，其中交換機(jī)是在同一個子網(wǎng)內(nèi)部轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，路由器是在不同子網(wǎng)之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。以數(shù)據(jù)交換的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從源主機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)核心到達(dá)目的主機(jī)。

3.電路交換與分組交換，數(shù)據(jù)報(bào)交換和虛電路交換的特點(diǎn)

電路交換：最經(jīng)典的電路交換網(wǎng)絡(luò)是電話網(wǎng)絡(luò)。主要特點(diǎn)就是獨(dú)占資源。電路交換的三個階段：建立連接（呼叫）、通信、釋放連接（掛機(jī)）。用多路復(fù)用技術(shù)解決一條鏈路被多路通信共享的問題

分組交換： 報(bào)文：源應(yīng)用發(fā)送的信息整體 分組：由報(bào)文拆分成較小的數(shù)據(jù)塊

在發(fā)送端，先把較長的報(bào)文劃分成較短的，固定長度的數(shù)據(jù)段

每一個數(shù)據(jù)段前面添加上首部構(gòu)成分組。每一個分組的首部都含有地址等控制信息

依次把各分組發(fā)送到接收端。每個分組在互聯(lián)網(wǎng)中獨(dú)立地選擇傳輸路徑

接收端收到分組后剝?nèi)ナ撞窟€原成報(bào)文

數(shù)據(jù)報(bào)交換：將整個報(bào)文先傳送到相鄰結(jié)點(diǎn)，全部存儲下來后查找轉(zhuǎn)發(fā)表，轉(zhuǎn)發(fā)到下一個結(jié)點(diǎn)

虛電路交換： 即先建一條邏輯通路，其通信過程類似電路交換。每個分組除了包含數(shù)據(jù)之外還包含一個虛電路標(biāo)識號，而不是目的地址的信息；在預(yù)先建好的路徑上的每個節(jié)點(diǎn)都知道把這些分組引導(dǎo)到哪里去，數(shù)據(jù)分組按已建立的路徑順序通過網(wǎng)絡(luò)，不再需要路由選擇判定。

4.TCP/IP體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)的封裝與解封裝

TCP/IP體系結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)的封裝與解封裝

*要注意鏈路層不僅加了首部還加了尾部

第二章 物理層

1.信號編碼：不歸零編碼，曼切斯特編碼

不歸零編碼：1為高電平，0為低電平 曼切斯特編碼：1開始為高電平中間轉(zhuǎn)為低電平，0開始為低電平中間轉(zhuǎn)為高電平

2.影響信號失真程度的因素

影響信號失真程度的因素：傳輸速率、傳輸距離、傳輸介質(zhì)、噪聲干擾 在任何信道中，碼元傳輸?shù)乃俾适怯猩舷薜?，否則會出現(xiàn)碼間串?dāng)_

3.傳輸介質(zhì)：雙絞線，同軸電纜，光纖（單模和多模），無線介質(zhì)

雙絞線：

又4組絞合起來的線（共8根）組成

分為非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線，區(qū)別在于每組線上是否包有屏蔽材料。

如果兩頭都是T568A或T568B類型，則為直通雙絞線，適用于不同設(shè)備；如果兩端類型不同則為交叉雙絞線，適用于連接相同設(shè)備

同軸電纜：

50Ω同軸電纜常用于LAN/數(shù)字傳輸

75Ω同軸電纜常用語有線電視/模擬傳輸

光纖（單模和多模）：

由低折射率的包層和高折射率的纖芯組成，光線在纖芯中通過全反射傳輸

多模光纖適用于近距離，可以存在多條不同角度入射的光線，允許更大的散射，會導(dǎo)致信號丟失，消耗較大，使用LED作為光源

單模光纖適用于遠(yuǎn)距離，光纖直徑小，使光線一直向前傳播，不產(chǎn)生反射，制作成本高，使用半導(dǎo)體激光器作為光源 無線介質(zhì)：

4.幾種復(fù)用技術(shù)的特點(diǎn)：頻分復(fù)用，時分復(fù)用，統(tǒng)計(jì)時分復(fù)用，波分復(fù)用，碼分復(fù)用

幾種復(fù)用技術(shù)的特點(diǎn)：

頻分復(fù)用

將整個寬帶分為多份，用戶在分配到一定的頻帶后，在通信過程中自始至終都占用這個頻帶

所有用戶在同樣的時間占用不同的寬帶資源

時分復(fù)用

將時間劃分為等長時間復(fù)用幀

所有用戶在不同的時間占用同樣的頻帶寬度

當(dāng)某用戶暫時無數(shù)據(jù)發(fā)送時，在時分復(fù)用幀中分配給該用戶的時隙只能處于空閑狀態(tài)

統(tǒng)計(jì)時分復(fù)用 STDM幀不是固定分配時隙，而是按需動態(tài)分配時隙

波分復(fù)用 使用一根光纖來同時傳輸多個光載波信號，就是光的頻分復(fù)用

碼分復(fù)用

常用名稱：碼分多址CDMA，廣泛應(yīng)用于2G,3G網(wǎng)絡(luò)

各用戶使用經(jīng)過特殊挑選的不同碼型（必須各不相同，必須相互正交），彼此不會干擾

CDMA信號有很強(qiáng)的抗干擾能力，保密性強(qiáng)

不同用戶在相同的時間占用同樣的頻帶寬度

每一個比特時間劃分為m個短的間隔，稱為碼片

每個站被指派一個唯一的mbit碼片序列，如果發(fā)送1則發(fā)送自己的mbit碼片序列，如果發(fā)送0則發(fā)送該碼片序列的二進(jìn)制反碼

兩個不同站的碼片序列正交，就是向量S和T的規(guī)格化內(nèi)積等于0

任何一個碼片向量和該碼片向量自己的規(guī)格化內(nèi)積都是1，和giant碼片反碼的向量的規(guī)格化內(nèi)積值是-1

5.寬帶接入技術(shù)：ADSL,HFC,FTTX

ADSL

使用現(xiàn)有的模擬電話用戶線，采用頻分復(fù)用技術(shù)

HFC

使用有線電視網(wǎng)CATV，采用頻分復(fù)用技術(shù)

使用同軸電纜連接到機(jī)頂盒，機(jī)頂盒再連接到電視機(jī)

使用電纜調(diào)制解調(diào)器連接到計(jì)算機(jī)

FTTx

光纖到戶FTTH：光纖一直鋪設(shè)到用戶家庭

光纖到大樓FTTB:光纖進(jìn)入大樓，用電纜或雙絞線分配到各用戶

光纖到路邊FTTC：光纖鋪到路邊，從路邊到各用戶可使用星型結(jié)構(gòu)雙絞線作為傳輸媒體

第三章 數(shù)據(jù)鏈路層

1.理解數(shù)據(jù)鏈路層的地位與作用，三個基本問題

鏈路：從一個結(jié)點(diǎn)到相鄰結(jié)點(diǎn)的一段物理線路（有線或無線），中間沒有任何其他交換結(jié)點(diǎn)

數(shù)據(jù)鏈路：物理鏈路+通信協(xié)議

數(shù)據(jù)鏈路層的地位：局域網(wǎng)中的主機(jī)、交換機(jī)必須實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層；網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)、路由器必須實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層。

數(shù)據(jù)鏈路層的作用：網(wǎng)絡(luò)中兩個主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)所經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò)可以是多種不同類型的，不同類型網(wǎng)絡(luò)的鏈路層可能采用不同的協(xié)議

三個基本問題：

封裝成幀：在一段數(shù)據(jù)的前后分別添加首部和尾部，構(gòu)成一個幀。幀定界符：SOH（幀開始符），EOT（幀結(jié)束符）

透明傳輸：若幀出現(xiàn)定界符，在其前面用字符填充法

差錯檢測：循環(huán)冗余檢驗(yàn)的原理：在發(fā)送端，計(jì)算CRC冗余碼（在待發(fā)送數(shù)據(jù)（k位）后面再添加供差錯檢測用的CRC冗余碼（n位），實(shí)際發(fā)送k+n位）；在接收端：利用n位CRC冗余碼對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)

用除數(shù)P再除去收到的數(shù)，若余數(shù)R=0，則證明這個幀無差錯，接受

2.使用點(diǎn)對點(diǎn)信道的鏈路層：信道特點(diǎn)，PPP幀格式，零比特填充法和字節(jié)填充法，差錯檢測（CRC）

信道特點(diǎn)：點(diǎn)對點(diǎn)信道使用一對一的點(diǎn)對點(diǎn)通信方式。通常使用PPP協(xié)議，用戶通過PPP協(xié)議接入ISP，再接入互聯(lián)網(wǎng)

PPP幀格式：

圖中F為標(biāo)志字段表示開始和結(jié)束，是PPP幀的定界符；A和C實(shí)際上并沒有攜帶PPP幀的信息；協(xié)議字段中的不同數(shù)據(jù)表示該幀的數(shù)據(jù)部分的作用不同（背）

零比特填充法：同步傳輸（一連串比特連續(xù)傳送） 在原始數(shù)據(jù)中出現(xiàn)連續(xù)5個1時在其后面加一個0，在接收端收到數(shù)據(jù)時將這個0刪去

字節(jié)填充法：異步傳輸（逐個字符傳送） 在原始數(shù)據(jù)中若出現(xiàn)開始符7E修改為7D5E;出現(xiàn)7D修改為7D5D;出現(xiàn)03修改為7D23;

差錯檢測（CRC）:同上面的差錯檢驗(yàn)，用冗雜碼進(jìn)行加密檢驗(yàn)

3.使用廣播信道的鏈路層:信道特點(diǎn)，CSMA/CD協(xié)議，MAC幀格式，最小幀長和最大幀長

信道特點(diǎn)：

局域網(wǎng)使用廣播信道；

多臺主機(jī)共享局域網(wǎng)內(nèi)軟硬件資源；

若多個設(shè)備在共享的廣播信道上同時發(fā)送數(shù)據(jù)，則會彼此干擾，導(dǎo)致發(fā)送失敗

_CSMA/CD協(xié)議_：載波監(jiān)聽多點(diǎn)接入/碰撞檢測

“多點(diǎn)接入”：使用廣播信道的總線型網(wǎng)絡(luò)

“載波監(jiān)聽”：不停地檢測信道（發(fā)送前、發(fā)送中）

“碰撞檢測”：檢測到碰撞→立即停止發(fā)送→等待隨機(jī)事件后再發(fā)送

爭用期=以太網(wǎng)的端到端往返時間2τ

10Mbit/s以太網(wǎng)的爭用期2τ=51.2μs。

最先發(fā)送數(shù)據(jù)的站，在爭用期內(nèi)沒有檢測到碰撞，則這次發(fā)送肯定不會發(fā)生碰撞

如果在爭用期內(nèi)發(fā)生發(fā)生碰撞，需要用截?cái)喽M(jìn)制支書退避算法來計(jì)算等待時間。即退避時間=r倍的爭用期=r*2τ，r為離散集合【0,1，…,2^k-1】中的一個隨機(jī)數(shù)。k=Min[重傳次數(shù),10]。當(dāng)重傳次數(shù)=16次，仍不能成功時即丟棄該幀，并向高層報(bào)告

MAC幀格式：類型：0x0800（IP數(shù)據(jù)報(bào)）、0x0806（ARP報(bào)文）

最小幀長和最大幀長：最?。?4，最大1518主要取決于數(shù)據(jù)部分的長度

4.網(wǎng)卡的功能和MAC地址，幀的類型（單播幀，廣播幀，多播幀）

_網(wǎng)卡的功能_：計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）和局域網(wǎng)進(jìn)行通信

_MAC地址_：MAC地址固化在網(wǎng)卡的ROM中，全球唯一。由6個字節(jié)組成，前3個字節(jié)由IEEE注冊管理機(jī)構(gòu)RA分配，后3個字節(jié)由廠家自行指派。 注意：當(dāng)主機(jī)或路由器安裝有多個適配器，就有多個“MAC地址” 幀的類型（單播幀，廣播幀，多播幀）：

一臺主機(jī)發(fā)送單播幀，僅當(dāng)幀的目的地址與本網(wǎng)卡地址相同時才接收

一臺主機(jī)發(fā)送廣播幀，其他主機(jī)都接收該幀

一臺主機(jī)發(fā)送多播幀，即發(fā)送給本局域網(wǎng)上一部分站點(diǎn)

5.比較集線器與交換機(jī)，交換機(jī)的自學(xué)習(xí)功能及轉(zhuǎn)發(fā)幀的過程

比較集線器與交換機(jī)：

集線器：物理上星型，邏輯上總線型；每個主機(jī)到集線器的距離不超過100m；可以使用光纖擴(kuò)展主機(jī)和集線器之間的距離，使用集線器擴(kuò)展以太網(wǎng)（前提是連接的多個以太網(wǎng)段的速率要相同）；采用CSMA/CD，不具有交換機(jī)的自學(xué)習(xí)能力，發(fā)送數(shù)據(jù)采用廣播的方式，整個集線器是個碰撞域，不可以緩存幀

交換機(jī)：以太網(wǎng)交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層，處理對象是幀；全雙工，不使用CSMA/CD；向某個接口轉(zhuǎn)發(fā)幀；每一個接口是個碰撞域；可緩存幀，可自學(xué)習(xí)。

半雙工數(shù)據(jù)傳輸允許數(shù)據(jù)在兩個方向上傳輸，但是同一時刻只允許一個方向；全雙工也允許在兩個方向傳輸，但同時刻可以同時接受和發(fā)送信息

_交換機(jī)的自學(xué)習(xí)功能及轉(zhuǎn)發(fā)幀的過程_：

開始時，交換表是空的

收到第一個幀后，廣播發(fā)到其他接口，非目標(biāo)主機(jī)會把收到的幀丟棄，并記錄這個接口對應(yīng)的MAC地址

當(dāng)一個接口發(fā)送幀時，先從原接口進(jìn)入，查找交換表是否有目的地址的記錄，如果有就直接發(fā)送；如果沒有就廣播發(fā)幀。

交換表上的記錄會存在有效時間，過了有效時間會清除記錄，以免接口更換主機(jī)或者主機(jī)更換網(wǎng)卡

如果兩個交換機(jī)有兩個接口相互連接，會利用生成樹協(xié)議，在邏輯上刪除一個接口

6.廣播域和碰撞域，VLAN，生成樹協(xié)議STP

廣播域：指網(wǎng)絡(luò)中一個站點(diǎn)發(fā)出廣播幀所影響的范圍 碰撞域：指網(wǎng)絡(luò)中一個站點(diǎn)發(fā)出的單播幀會與其他站點(diǎn)發(fā)出的單播幀產(chǎn)生碰撞的范圍；任一個時刻在一個碰撞域中只能有一個主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù) VLAN：即虛擬局域網(wǎng)，不改變網(wǎng)絡(luò)的物理局域網(wǎng)，在邏輯上劃分虛擬局域網(wǎng)?？梢曰诮粨Q機(jī)端口，基于主機(jī)MAC地址，基于主機(jī)IP地址（交換機(jī)只在802.1Q標(biāo)記相同的接口之間轉(zhuǎn)發(fā)幀）劃分VLAN

生成樹協(xié)議STP：不改變網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)洌谶壿嬌锨袛嗄承╂溌?，消除回?/p>

第四章 網(wǎng)絡(luò)層

1.網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備：中繼器，集線器，交換機(jī)，路由器的工作層次

中繼器：物理層使用設(shè)備 集線器：物理層使用設(shè)備 交換機(jī)：數(shù)據(jù)鏈路層使用設(shè)備 路由器：網(wǎng)絡(luò)層使用設(shè)備

2.IP地址：分類IP地址；互聯(lián)網(wǎng)中的IP地址，特殊IP地址（網(wǎng)絡(luò)地址，廣播地址）

分類IP地址：

A類地址：0.0.0.0~127.255.255.255

B類地址：128.0.0.0~191.255.255.255

C類地址：192.0.0.0~223.255.255.255

D類地址：224.0.0.0~239.255.255.255

E類地址：240.0.0.0~255.255.255.255

_互聯(lián)網(wǎng)中的IP地址_：有兩個字段組成，第一個字段是網(wǎng)絡(luò)號，標(biāo)志著主機(jī)（或路由器）要連接到的網(wǎng)絡(luò)；第二個字段是主機(jī)號，標(biāo)志著一臺主機(jī)號在他前面的網(wǎng)絡(luò)號所指明的網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)必須是唯一的 特殊IP地址（網(wǎng)絡(luò)地址，廣播地址等）：

網(wǎng)絡(luò)號特定值；主機(jī)號全是0：網(wǎng)絡(luò)地址，表示一個網(wǎng)絡(luò)，如：10.0.0.0

網(wǎng)絡(luò)號特定值，主機(jī)號全是1：直接廣播地址，指特定網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)，如：10.255.255.255

網(wǎng)絡(luò)號主機(jī)號都為1，有限廣播地址，指本網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)：255.255.255.255

網(wǎng)絡(luò)號主機(jī)號都為0，未獲取UO地址的主機(jī)或路由表中的默認(rèn)路由

網(wǎng)絡(luò)號127，主機(jī)號全0或全1除外的任何數(shù)，環(huán)回地址，用于本主機(jī)軟件環(huán)回測試

網(wǎng)絡(luò)號169.254，主機(jī)號全0或全1除外的任何數(shù)，當(dāng)不能通過DHCP正常得到IP地址時，由Windows系統(tǒng)自動為主機(jī)分配的IP地址

3.IP地址與硬件地址的關(guān)系，ARP協(xié)議（ARP原理，ARP緩存，同一局域網(wǎng)使用ARP，跨網(wǎng)使用ARP）

IP地址與硬件地址的關(guān)系：在網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)時，目的IP地址不變，但目的MAC地址會隨著傳輸?shù)讲煌O(shè)備改變 ARP協(xié)議（ARP原理，ARP緩存，同一局域網(wǎng)使用ARP，跨網(wǎng)使用ARP）

ARP的作用：已知主機(jī)或路由器接口的IP地址，找出其MAC地址

ARP緩存：每個主機(jī)都有一個ARP高速緩存，保存本局域網(wǎng)中IP地址到MAC地址的映射表

同一局域網(wǎng)使用ARP：當(dāng)主機(jī)A向本局域網(wǎng)中主機(jī)B發(fā)送數(shù)據(jù)時，先查ARP高速緩存，若沒有，則運(yùn)行ARP，查找B的MAC地址

ARP原理：主機(jī)A廣播發(fā)送ARP請求分組，目標(biāo)主機(jī)B收到請求后，向A發(fā)送ARP相應(yīng)分組

跨網(wǎng)使用ARP：判斷目標(biāo)IP和源IP不是同一網(wǎng)段后，主機(jī)就要通過網(wǎng)關(guān)來傳遞信息了。信息先發(fā)送到網(wǎng)關(guān)機(jī)上，再由網(wǎng)關(guān)機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)。在查找目標(biāo)不在同一網(wǎng)段后，目標(biāo)IP改為網(wǎng)關(guān)機(jī)的IP，MAC地址為廣播地址，發(fā)送信息時加上目標(biāo)IP和MAC地址發(fā)送到網(wǎng)關(guān)中。

4.IP數(shù)據(jù)報(bào)格式：首部長度和總長度，IP分片與重組（標(biāo)識，標(biāo)志，片偏移），生存時間TTL，協(xié)議，首部檢驗(yàn)和

_首部長度_：4位，首部長度=固定部分（20字節(jié)）+可選字段（0~40字節(jié)），取值范圍5到15，單位為4字節(jié) _總長度_：16位，單位為1字節(jié)，最大值為65535，但總長度必須不超過MTU IP分片與重組（標(biāo)識，標(biāo)志，片偏移）：

網(wǎng)絡(luò)鏈路存在MTU：鏈路層幀可封裝數(shù)據(jù)的上限；不同鏈路的MTU不同

大IP分組向較小MTU鏈路轉(zhuǎn)發(fā)時，可以被“分片”

IP分片到達(dá)目的主機(jī)后進(jìn)行“重組”

標(biāo)識（16位）：標(biāo)識一個IP數(shù)據(jù)報(bào)，IP數(shù)據(jù)報(bào)分片時，所有分片具有相同的標(biāo)識

標(biāo)志(3位)：MF=1，還有分片；MF=0，最后一個分片；DF=1，禁止分片；DF=0，允許分片

片偏移（13位）：某分片在原IP數(shù)據(jù)報(bào)中的相對位置。單位為8個字節(jié)

_生存時間TTL_：8位，指數(shù)據(jù)報(bào)在網(wǎng)絡(luò)中可通過的路由器數(shù)的最大值。IP數(shù)據(jù)報(bào)每經(jīng)過一個路由器，TTL減1。當(dāng)減到0時，這個數(shù)據(jù)報(bào)就會被丟失 _協(xié)議_：8位，指數(shù)據(jù)部分是何種協(xié)議

=6，TCP

=17,UDP

=1,ICMP

=41,IPv6 _首部檢驗(yàn)和_：只檢驗(yàn)首部，不檢驗(yàn)數(shù)據(jù)部分。，設(shè)首部檢驗(yàn)和為0，將首部每2個字節(jié)當(dāng)做一個數(shù)，將所有數(shù)相加求和，進(jìn)位累加，對求和結(jié)果求反得到

5.劃分子網(wǎng)：子網(wǎng)劃分，子網(wǎng)掩碼，根據(jù)IP地址和子網(wǎng)掩碼計(jì)算該IP地址所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址，廣播地址，子網(wǎng)數(shù)和子網(wǎng)中的主機(jī)數(shù)

_子網(wǎng)劃分_：

_子網(wǎng)掩碼_：形如IP地址，網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號全取1，主機(jī)號全取0

_根據(jù)IP地址和子網(wǎng)掩碼計(jì)算該IP地址所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址、子網(wǎng)數(shù)和子網(wǎng)中的主機(jī)數(shù)_：

路由優(yōu)先級：直連路由》特定主機(jī)路由》靜態(tài)路由》動態(tài)路由》默認(rèn)路由

6.CIDR（給定一個CIDR地址快，計(jì)算最小IP地址，最大IP地址，掩碼和地址總數(shù)）和路由聚合（給定幾個IP地址，計(jì)算聚合后的地址）

CIDR（給定一個CIDR地址快，計(jì)算最小IP地址，最大IP地址，掩碼和地址總數(shù)）： - 無類域間路由CIDR：a.b.c.d/x - 例如：200.23.16.0/23==200.23.16.0,255.255.254.0 路由聚合（給定幾個IP地址，計(jì)算聚合后的地址）:將多個子網(wǎng)聚合為一個較大的子網(wǎng)。前提：地址塊是連續(xù)的。最長前綴匹配優(yōu)先

7.ICMP協(xié)議：ICMP協(xié)議的作用，ICMP差錯報(bào)文何時產(chǎn)生，由誰產(chǎn)生.PING命令和Tracert命令的工作原理

ICMP協(xié)議的作用：支持主機(jī)或路由器進(jìn)行差錯報(bào)告和網(wǎng)絡(luò)探詢。向源主機(jī)報(bào)告IP數(shù)據(jù)報(bào)的差錯信息；只是報(bào)告差錯，不能糾正差錯。ICMP報(bào)文有兩種，即ICMP差錯報(bào)告報(bào)文（單向，向源主機(jī)報(bào)告差錯）和ICMP詢問報(bào)文（雙向，向源主機(jī)請求，向目的主機(jī)應(yīng)答） ICMP差錯報(bào)文何時產(chǎn)生，由誰產(chǎn)生：

終點(diǎn)不可達(dá)：當(dāng)路由器或主機(jī)不能交付數(shù)據(jù)報(bào)時向源點(diǎn)發(fā)送終點(diǎn)不可達(dá)報(bào)文

時間超過：當(dāng)路由器收到生存時間為零的數(shù)據(jù)報(bào)，除丟棄該數(shù)據(jù)報(bào)外，還要向源點(diǎn)發(fā)送時間超過報(bào)文。當(dāng)終點(diǎn)在預(yù)先規(guī)定的時間內(nèi)不能收到一個數(shù)據(jù)報(bào)的全部數(shù)據(jù)報(bào)片時，就把已收到的數(shù)據(jù)報(bào)片都丟棄，并向源點(diǎn)發(fā)送時間超過報(bào)文。

參數(shù)問題：當(dāng)路由器或目的主機(jī)收到的數(shù)據(jù)報(bào)的首部中有的字段的值不正確就丟棄該數(shù)據(jù)報(bào)，并向源點(diǎn)發(fā)送參數(shù)問題報(bào)文

改變路由（重定向）：路由器把改變路由報(bào)文發(fā)送給主機(jī)，讓主機(jī)知道下次應(yīng)將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)給另外的路由器 PING命令和Tracert命令的工作原理：分組網(wǎng)間探測PING用來測試兩臺主機(jī)之間的連通性，使用了ICMP回送請求與回送回答報(bào)文；tracert命令用來跟蹤一個分組從源點(diǎn)到終點(diǎn)的路徑

8.路由器：給定拓?fù)鋵懗雎酚善鳎ㄖ边B路由，靜態(tài)路由和動態(tài)路由，默認(rèn)路由），路由器根據(jù)路由器轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報(bào)的過程

給定拓?fù)鋵懗雎酚善鳎ㄖ边B路由，靜態(tài)路由和動態(tài)路由，默認(rèn)路由）：

靜態(tài)路由：管理員手工配置的路由；需要人工維護(hù)，適合拓?fù)浜唵?、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，路由器開銷小

動態(tài)路由：管理員在路由器上配置動態(tài)路由協(xié)議，使路由器與其他路由器進(jìn)行通信來維護(hù)路由表；無需人工維護(hù)，適合拓?fù)鋸?fù)雜、變化的網(wǎng)絡(luò)；路由器開銷大

默認(rèn)路由：是對IP數(shù)據(jù)報(bào)中的目的地址找不到存在的其他路由時，路由器所選擇的路由。目的地不在路由表里的所有數(shù)據(jù)包都會使用默認(rèn)路由。這條路由一般會連去另一個路由器，而這個路由器也同樣處理數(shù)據(jù)包；如果知道應(yīng)該怎么路由這個數(shù)據(jù)抱，則數(shù)據(jù)包被轉(zhuǎn)發(fā)到已知的路由；否則，數(shù)據(jù)包會被轉(zhuǎn)發(fā)到默認(rèn)路由，從而到達(dá)另一個路由器。每次轉(zhuǎn)發(fā)，路由都增加了一跳的距離。

直連路由：路由器接口所連接的子網(wǎng)的路由方式稱為直連路由。直連路由是由鏈路層協(xié)議發(fā)現(xiàn)的，一般指去往路由器的接口地址所在網(wǎng)段的路徑，該路徑不需要網(wǎng)絡(luò)管理員維護(hù)，也不需要路由器通過某種算法進(jìn)行計(jì)算獲得，只要該接口處于活動狀態(tài)，路由器就會把通向該網(wǎng)段的路由學(xué)習(xí)天寫到路由表中去，直連路由無法使路由器獲取與其不直接相連的路由信息。

_路由器根據(jù)路由器轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報(bào)的過程_：

路由選擇：根據(jù)IP數(shù)據(jù)報(bào)的目的地址查詢路由表，確定下一跳地址。經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)共同協(xié)調(diào)工作后，選擇一條最佳路由

9.RIP：距離，距離向量算法，工作過程，特點(diǎn)

自治系統(tǒng)AS：屬于一個組織機(jī)構(gòu)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)

內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議：運(yùn)行與AS內(nèi)部路由器上的動態(tài)路由協(xié)議，如：RIP、OSPF

外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議：用于在AS與AS之間建立動態(tài)路由的協(xié)議，如：BGP-4

_距離_：

從一個路由器到直接連接的網(wǎng)絡(luò)的距離定義為1

從一個路由器到非直接連接的網(wǎng)絡(luò)的距離定義為所經(jīng)過的路由器數(shù)加1

RIP協(xié)議中的“距離”也稱為“跳數(shù)”，實(shí)際上指的是“最短距離”

RIP認(rèn)為一個好的路由就是他通過的路由器的數(shù)目少，即“距離短”

RIP允許一條路徑最多只能包含15個路由器

“距離”的最大值為16時即相當(dāng)于不可達(dá)?？梢奟IP只適用于小型互聯(lián)網(wǎng)

RIP不能再兩個網(wǎng)路之間同時適用多條路由

_距離向量算法_：路由器R收到鄰居路由器X的路由表后：

將收到的路由表（即鄰居的路由表）中所有的項(xiàng)目的“下一跳”改為X，所有“距離”值加1

對修改的每個項(xiàng)目（N，d，X）：

若N不在R的路由表中，則添加該項(xiàng)目

若N在R的路由表中，且“下一跳”也是X，則更新該項(xiàng)目

若N在R的路由表中，但“下一跳”不是X，如果距離d值較小，則用該項(xiàng)目替換原項(xiàng)目

_工作過程_：

路由器在剛剛開始工作時，只知道到連接的網(wǎng)絡(luò)的距離（此距離定義為1）。他的路由表是空的

以后，每一個路由器也只和數(shù)目非常有限的相鄰路由器交換并更新路由信息

經(jīng)過若干次更新后，所有的路由器最終都會知道到達(dá)本自治系統(tǒng)中任何一個網(wǎng)絡(luò)的最短距離和下一跳路由器的地址

RIP協(xié)議的收斂過程較快?！笆諗俊本褪窃谧灾蜗到y(tǒng)中所有的結(jié)點(diǎn)都得到正確的路由選擇信息的過程

RIP協(xié)議讓互聯(lián)網(wǎng)中的所有路由器都和自己的相鄰路由器不斷交換

_特點(diǎn)_：

僅和相鄰路由器交換信息

交換的信息是當(dāng)前本路由器所知道的全部信息，即自己的路由表

按固定的時間間隔交換路由信息，例如每隔30秒。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時，路由器也及時向相鄰路由器通告拓?fù)渥兓蟮穆酚尚畔?/p>

網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小

以跳表示鏈路開銷

占用寬帶較多

收斂慢：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，RIP需較長時間才能讓所有路由器知曉

10.OSPF：鏈路狀態(tài)，OSPF的工作過程，OSPF區(qū)域

_鏈路狀態(tài)_：

本路由器的各接口IP地址和接口狀態(tài)

相鄰路由器接口IP地址

鏈路的開銷

_OSPF的工作過程_：

每個路由器維護(hù)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫（全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖）

可知全網(wǎng)共有多少臺路由器

哪些路由器是相連的

鏈路代價是多少

每個路由器根據(jù)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，利用Dijkstra算法，求出到達(dá)每個網(wǎng)絡(luò)的最短路徑，一次構(gòu)造路由表

R8根據(jù)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫調(diào)用Dijkstra算法獲得以R8為根的最短路徑樹

根據(jù)最短路徑樹生成路由表

_OSPF區(qū)域_：為了使OSPF能夠用于規(guī)模很大的網(wǎng)絡(luò)，OSPF將一個自治系統(tǒng)再劃分為若干個更小的范圍，叫做區(qū)域。 劃分區(qū)域的好處就是把利用洪泛法交換鏈路狀態(tài)信息的范圍局限于每一個區(qū)域而不是整個的自治系統(tǒng)，這就減少了整個網(wǎng)絡(luò)上的通信量

粉色區(qū)域?yàn)橹鞲蓞^(qū)域，里面的路由器叫主干路由器（包括邊緣的） 主干邊緣和其他區(qū)域交接的路由器又叫區(qū)域邊界路由器 R6這種位置的叫自治系統(tǒng)邊界路由器

11.外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP：尋找可達(dá)性的路由，策略路由

尋找可達(dá)性的路由：用于在不同自治系統(tǒng)的邊界路由器之間交換路由信息，尋找一條可以到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的較好路徑 策略路由：

12.IPv6：ipv6數(shù)據(jù)報(bào)格式，IPv6相比IPv4的變化，IPv6地址的表示，從IPv4相比IPv6的過渡技術(shù)

ipv6數(shù)據(jù)報(bào)格式：IPv6數(shù)據(jù)報(bào)=基本首部+有效載荷；有效載荷=擴(kuò)展首部+數(shù)據(jù)部分

優(yōu)先級（8位）：為了區(qū)分不同的IPv6數(shù)據(jù)報(bào)的類別或優(yōu)先級

流標(biāo)簽（20位）：屬于同一個流的數(shù)據(jù)報(bào)具有同樣的流標(biāo)簽

有效載荷長度（16位）：指IPv6數(shù)據(jù)報(bào)除基本首部以外字節(jié)數(shù)，最大值是65535

下一個首部（8位）：相當(dāng)于IPv4的協(xié)議字段

跳數(shù)限制（8位）：相當(dāng)于IPv4的TTL字段 IPv6相比IPv4的變化：

IPv6地址的表示：

冒號十六進(jìn)制記法：各段之間用冒號分隔：68E6FFFF0000960A:FFFF

零壓縮表示法：連續(xù)的零可用雙冒號代替（只能使用一次）：00230:0→:230:0

CIDR表示法：21DA:0:0/48

URLs：http://[3FFE:800417A]:8000

從IPv4相比IPv6的過渡技術(shù)：

使用雙協(xié)議棧 路由器B和E同時具有兩種IP地址：一個IPv6地址和一個IPv4地址

使用隧道技術(shù) 路由器B把IPv6數(shù)據(jù)報(bào)封裝在IPv4數(shù)據(jù)報(bào)中發(fā)送給路由器E

13.IP多播：比較（單播，廣播，多播，任播），IP多播數(shù)據(jù)報(bào)的封裝，多播IP地址與多播MAC地址，IGMP協(xié)議的作用

比較（單播，廣播，多播，任播）：

單播：單個源節(jié)點(diǎn)向單個目的結(jié)點(diǎn)發(fā)送分組

廣播：單個源節(jié)點(diǎn)向同網(wǎng)絡(luò)中的所有結(jié)點(diǎn)發(fā)送分組

多播：單個源節(jié)點(diǎn)向多個目的結(jié)點(diǎn)發(fā)送分組

任播：單個源節(jié)點(diǎn)向多個目的結(jié)點(diǎn)中距離最近的單個結(jié)點(diǎn)發(fā)送分組

_IP多播數(shù)據(jù)報(bào)的封裝_：IP首部加上IGMP報(bào)文，其中首部的協(xié)議字段等于2，目的地址為D類IP地址（224.0.0.0~239.255.255.255）

_多播IP地址與多播MAC地址_：

多播IP地址即D類IP地址：224.0.0.0~239.255.255.255

多播MAC地址的最低23位來自D類IP地址，即01-00-5E-00-00-00 ~ 01-00-5E-7F-FF-FF

IGMP協(xié)議的作用：是讓連接在本地局域網(wǎng)上的多播路由器知道本局域網(wǎng)上是否有主機(jī)參加或退出了某個多播組

14.VPN：私有IP，VPN路由器封裝IP數(shù)據(jù)報(bào)的過程，三種VPN類型的判斷，NAT路由器封裝IP數(shù)據(jù)報(bào)的過程

私有IP：僅在機(jī)構(gòu)內(nèi)部使用，不需要向因特網(wǎng)管理機(jī)構(gòu)申請

A類：10.0.0.0到10.255.255.255

B類：172.16.0.0到172.31.255.255

C類：192.168.0.0到192.168.255.255

VPN路由器封裝IP數(shù)據(jù)報(bào)的過程：用隧道技術(shù)實(shí)現(xiàn)VPN。將原本的IP數(shù)據(jù)報(bào)作為數(shù)據(jù)部分加密到新的IP數(shù)據(jù)報(bào)中，并為她添加新的數(shù)據(jù)報(bào)首部，源地址是發(fā)送的路由器地址，目的地址是收到的路由器地址

三種VPN類型的判斷：

內(nèi)聯(lián)網(wǎng)VPN：同屬于一個機(jī)構(gòu)的內(nèi)部部門A和B之間建立的VPN

外聯(lián)網(wǎng)VPN：一個機(jī)構(gòu)和某些外部機(jī)構(gòu)共同建立的VPN

遠(yuǎn)程接入VPN：外地出差的工作人員與公司網(wǎng)絡(luò)之間建立的VPN NAT路由器封裝IP數(shù)據(jù)報(bào)的過程：

替換：替換每個外出IP數(shù)據(jù)報(bào)的源地址

記錄：替換信息存儲到NAT轉(zhuǎn)換表

替換：替換每個進(jìn)入內(nèi)網(wǎng)的IP數(shù)據(jù)報(bào)的目的地址

15.MPLS：與傳輸路由技術(shù)的比較，負(fù)載均衡與FEC

MPLS：多協(xié)議標(biāo)記交換，在MPLS域的入口處給每個IP數(shù)據(jù)報(bào)打標(biāo)機(jī)，使用硬件轉(zhuǎn)發(fā)

_與傳輸路由技術(shù)的比較_：

傳統(tǒng)路由器技術(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制：傳統(tǒng)路由器IP尋址方式是逐跳轉(zhuǎn)發(fā)的。轉(zhuǎn)發(fā)需要由路由器對IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行解包處理，再通過路由協(xié)議決定轉(zhuǎn)發(fā)方向。由于IP包的不定長特性，也就意味著時延大、轉(zhuǎn)發(fā)速度慢

基于ATM的MPLS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制：多協(xié)議，因?yàn)镸PLS基于IP路由和控制協(xié)議，一個介于第三層和第二層之間的“墊層”，MPLS不受鏈路層協(xié)議的限制（可使用多種鏈路層協(xié)議）

_負(fù)載均衡與FEC_：

轉(zhuǎn)發(fā)等價類FEC：指路由器按照同樣方式對待的IP數(shù)據(jù)報(bào)的集合

“按照同樣方式對待”表示：從同樣接口轉(zhuǎn)發(fā)到同樣的下一跳地址，并且具有同樣服務(wù)類別和同樣丟棄優(yōu)先級等

FEC和標(biāo)記是一一對應(yīng)的關(guān)系：MPLS的入口結(jié)點(diǎn)將屬于同樣FEC的IP數(shù)據(jù)報(bào)指派同樣的標(biāo)記

第五章 運(yùn)輸層

1.運(yùn)輸層的作用

運(yùn)輸層向它上面的應(yīng)用層提供通信服務(wù)（提供端到端，進(jìn)程到進(jìn)程的可靠通信），為運(yùn)行在不同host上的進(jìn)程提供邏輯通信，向高層用戶屏蔽通信子網(wǎng)的細(xì)節(jié)

2.UDP和TCP的特點(diǎn)，及使用它們的應(yīng)用程序，熟知端口號

UDP和TCP的特點(diǎn)：

UDP

支持單播、多播、廣播

無連接，不可靠

可以任何速率發(fā)送數(shù)據(jù)

TCP

僅單播，不支持多播、廣播

面向連接，可靠按序

流量控制（發(fā)送速率不超過接收方的接收能力）

擁塞控制（網(wǎng)絡(luò)過載時限制發(fā)送方的發(fā)送速率）

及使用它們的應(yīng)用程序：

熟知端口號：

3.UDP：首部格式，檢驗(yàn)和

首部格式：

檢驗(yàn)和：

發(fā)送端：

先設(shè)置檢驗(yàn)和字段為0

每兩個字節(jié)為一組，進(jìn)位累加求和，多出的加到最后一位

把求和結(jié)果求反，求反即轉(zhuǎn)換成2進(jìn)制后，0變1,1變0

把計(jì)算結(jié)果放入檢驗(yàn)和字段

接收端

把每2個字節(jié)為一組，進(jìn)位累加求和

把求和結(jié)果求反：為0即未檢驗(yàn)出差錯（不排除沒檢測出來的錯誤）

4.TCP的首部格式（端口號，序號，確認(rèn)號，窗口，首部長度，檢驗(yàn)和，6個標(biāo)志位）

TCP首部格式

_端口號_：各占2個字節(jié) 當(dāng)訪問百度時，源端口使用客戶端系統(tǒng)隨機(jī)分配的端口號，目的端口是使用熟知端口號80 _序號_：占4個字節(jié)。序號范圍是【0~2^32-1】，循環(huán)使用 _確認(rèn)號_：占4個字節(jié)，是期望收到對方下一個報(bào)文段的第一個數(shù)據(jù)字節(jié)的序號。若確認(rèn)號為N，則代表：序號N-1為止的所有數(shù)據(jù)都已正確收到 _窗口_：占2個字節(jié)。窗口值是【0~2^16-1】之間的整數(shù)。窗口指的是發(fā)送本報(bào)文段的一方的接收窗口。窗口值告訴對方：從本報(bào)文段首部中的確認(rèn)號算起，接收方目前允許對方發(fā)送的數(shù)據(jù)量。窗口值作為接收方讓發(fā)送方設(shè)置其發(fā)送窗口的依據(jù)。 窗口字段明確指出了現(xiàn)在允許對方發(fā)送的數(shù)據(jù)量。窗口值經(jīng)常在動態(tài)變化著 _首部長度_：占4位，也叫數(shù)據(jù)偏移，最小20，最大60 _檢驗(yàn)和_：占2位，檢驗(yàn)和字段檢驗(yàn)的范圍包括首部和數(shù)據(jù)兩部分 _6個標(biāo)志位_：

緊急URG：當(dāng)URG=1時，表明緊急指針字段有效。緊急指針：指出在本報(bào)文段中緊急數(shù)據(jù)共有多少個字節(jié)（緊急數(shù)據(jù)放在本報(bào)文段數(shù)據(jù)的最前面）

確認(rèn)ACK：只有當(dāng)ACK=1時確認(rèn)號字段才有效

推送PSH：接收方TCP收到PSH=1的報(bào)文段，就盡快地交付接收應(yīng)用進(jìn)程，而不再等到整個緩存都填滿了后再向上交付

復(fù)位RST：當(dāng)RST=1時，表明TCP連接中出現(xiàn)嚴(yán)重差錯，重新建立運(yùn)輸連接

同步SYN：同步SYN=1表示這是一個連接請求或連接接受報(bào)文

終止FIN：FIN=1表明發(fā)送端的數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢，并要求釋放運(yùn)輸連接

5.TCP的可靠傳輸：超時重傳機(jī)制，TCP流量控制（序號，確認(rèn)號，確認(rèn)標(biāo)志位，窗口，死鎖問題與持續(xù)計(jì)時器），發(fā)送緩存和接受緩存的作用，捎帶確認(rèn)與累積確認(rèn)

超時重傳機(jī)制： 超時計(jì)時器時間RTO:RTO=RTTs+4*RTTD 測量多個sampleRTT求平均值，形成RTT的估計(jì)值RTTs： RTTs=(1-α) * RTTS+α * SampleRTT 典型值α=1/8 測量RTT的變化值：RTTs與SampleRTT的差值： RTTd=（1-β） * RTTD+β * |RTTs-SampleRTT| 典型值：β=1/4 TCP流量控制（序號，確認(rèn)號，確認(rèn)標(biāo)志位，窗口，死鎖問題與持續(xù)計(jì)時器）：

序號：發(fā)送窗口里面的序號表示允許發(fā)送的序號

確認(rèn)號：表明主機(jī)期望收到的下一個序號，而上一個序號位置的數(shù)據(jù)已經(jīng)收到了

確認(rèn)標(biāo)志位：

窗口：窗口指的是發(fā)送本報(bào)文段的一方的接收窗口；發(fā)送窗口表示：在沒有收到B的確認(rèn)的情況下，A可以連續(xù)把窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)都發(fā)送出去。

死鎖問題：發(fā)送方等待接收方通知窗口大小，接收方等待發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)

持續(xù)計(jì)時器：當(dāng)發(fā)送方收到接收方的零窗口通知，啟動持續(xù)計(jì)時器。若持續(xù)計(jì)時器到期，就發(fā)送一個零窗口探測報(bào)文段

接收方發(fā)送的確認(rèn)報(bào)文段中： 若窗口仍是零，則重置持續(xù)計(jì)時器 若窗口不是零，則死鎖打開 _發(fā)送緩存和接受緩存的作用_：

發(fā)送方應(yīng)用進(jìn)程把數(shù)據(jù)發(fā)送到TCP的發(fā)送緩存；發(fā)送緩存暫時存放：1準(zhǔn)備發(fā)送的數(shù)據(jù)；2已發(fā)送未確定的數(shù)據(jù)

接收方應(yīng)用進(jìn)程從TCP的接收緩存中讀取字節(jié)流；接收緩存暫時存放：1已收到但尚未提交的數(shù)據(jù)；2失序的數(shù)據(jù) _捎帶確認(rèn)與累積確認(rèn)_：

累積確認(rèn)：即不必對收到的分組逐個發(fā)送確認(rèn)，而是對按序到達(dá)的最后一個分組發(fā)送確認(rèn)，這樣就表示：到這個分組位置的所有分組都已正確收到了

捎帶確認(rèn)：當(dāng)一個數(shù)據(jù)幀到達(dá)的時候后，接收方并不是立即發(fā)送一個單獨(dú)的控制幀，而是抑制一下自己并且開始等待，知道網(wǎng)絡(luò)層傳遞給他下一個分組，然后，確認(rèn)信息被附在往外發(fā)送的數(shù)據(jù)幀中（使用幀頭中的ack域）。實(shí)際上，確認(rèn)報(bào)文搭了下一個外發(fā)數(shù)據(jù)幀的便車。

6.TCP的擁塞控制：網(wǎng)絡(luò)擁塞的判斷，傳輸輪次與擁塞窗口大小的關(guān)系（慢開始與擁塞避免，門限ssthresh，重傳計(jì)時器超時與三個重復(fù)ACK）

網(wǎng)絡(luò)擁塞的判斷：重傳定時器超時 ***傳輸輪次與擁塞窗口大小的關(guān)系（慢開始與擁塞避免，門限ssthresh，重傳計(jì)時器超時與三個重復(fù)ACK）***：

慢開始：每經(jīng)過一個RTT，cwnd翻倍

擁塞避免：每經(jīng)過一個RTT，cwnd加一

慢開始門限ssthresh：當(dāng)cwnd = ssthresh時由指數(shù)增長切換為線性增長；ssthresh=24時，重傳計(jì)時器超時，發(fā)送方判斷為網(wǎng)絡(luò)擁塞。調(diào)整ssthresh=cwnd/2，擁塞窗口cwnd=1，執(zhí)行慢開始

7.TCP連接：TCP的套接字，三次握手建立TCP連接，四次握手釋放TCP連接

TCP的套接字：就是對網(wǎng)絡(luò)中不同主機(jī)上的應(yīng)用進(jìn)程之間進(jìn)行雙向通信的端點(diǎn)的抽象。一個套接字就是網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)程通信的一端，提供了應(yīng)用層進(jìn)程利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議交換數(shù)據(jù)的機(jī)制 三次握手建立TCP連接：

剛開始客戶端A和服務(wù)端B都是關(guān)閉的

B的TCP服務(wù)器進(jìn)程被動打開，準(zhǔn)備接受客戶進(jìn)程的連接請求

A主動打開，A向B發(fā)出SYN報(bào)文段，選擇初始序號，不攜帶數(shù)據(jù)。SYN=1,SEQ=X

B收到SYN報(bào)文段，發(fā)回ACK報(bào)文段，選擇初始序號，分配緩存，不攜帶數(shù)據(jù)。SYN=1.ACK=1.SEQ=Y,ack=x+1

A向B發(fā)送SYN+ACK報(bào)文段，可攜帶數(shù)據(jù)。通知上層應(yīng)用進(jìn)程：TCP連接已建立。

B通知其上層應(yīng)用進(jìn)程TCP連接已經(jīng)建立。

四次握手釋放TCP連接：

客戶端A主動關(guān)閉。A向B發(fā)出FIN報(bào)文段，并停止發(fā)送是數(shù)據(jù)。FIN=1,seq=u

B通知應(yīng)用進(jìn)程。B收到FIN報(bào)文段，回復(fù)ACK報(bào)文段。TCP連接處于半關(guān)閉狀態(tài)：B仍可發(fā)送數(shù)據(jù)。ACK=1，seq=v，ack=u+1

B被動關(guān)閉。若B已經(jīng)沒有要向A發(fā)送的數(shù)據(jù)，向A發(fā)送FIN報(bào)文段。FIN=1，ACK=1,seq=w，ack=u+1

A收到FIN報(bào)文段后，必須發(fā)出ACK報(bào)文段。ACK=1,seq=u+1，ack=w+1

B收到ACK報(bào)文段后，TCP連接關(guān)閉。

第六章 應(yīng)用層

1.域名系統(tǒng)DNS

1）IP與域名的關(guān)系，DNS的作用，域名的結(jié)構(gòu)

IP與域名的關(guān)系：一個域名只有一個IP地址，但是一共IP地址卻是可以對應(yīng)多個域名的。所以，IP地址與域名是一對多的關(guān)系。 DNS的作用：查詢域名與IP地址的映射；主機(jī)別名；負(fù)載均衡（web服務(wù)器）；Internet核心功能；多層命名服務(wù)器構(gòu)成的分布式數(shù)據(jù)庫 域名的結(jié)構(gòu)：域名的結(jié)構(gòu)由標(biāo)號序列組成，各標(biāo)號之間用點(diǎn)隔開

2）四類域名服務(wù)器（根域名服務(wù)器，頂級域名服務(wù)器，權(quán)限域名服務(wù)器和本地域名服務(wù)器）

四類域名服務(wù)器（根域名服務(wù)器，頂級域名服務(wù)器，權(quán)限域名服務(wù)器和本地域名服務(wù)器） 根域名服務(wù)器：知道所有頂級域名的映射 頂級域名服務(wù)器：負(fù)責(zé)com，org,ney,cn,uk等頂級域名 權(quán)威域名服務(wù)器：屬于組織的，負(fù)責(zé)組織內(nèi)部服務(wù)器的解析 本地域名服務(wù)器：

主機(jī)應(yīng)至少配置一個本地域名服務(wù)器

主機(jī)向本地域名服務(wù)器發(fā)送DNS查詢請求報(bào)文

本地域名服務(wù)器若無法解析一個域名時，首先求助于根服務(wù)器

3）迭代與遞歸解析域名的方式，DNS緩存

_迭代與遞歸解析域名的方式_：

DNS緩存：每個域名服務(wù)器和主機(jī)都維護(hù)一個DNS高速緩存。 查看主機(jī)DNS緩存命令：ipconfig /displaydns 清空主機(jī)DNS緩存命令：ipconfig /flushdns

2.文件傳輸協(xié)議FTP:FTP協(xié)議的作用，控制連接與21號端口，數(shù)據(jù)連接與20號端口，匿名FTP的三種使用方式

FTP協(xié)議的作用：是互聯(lián)網(wǎng)上使用最廣泛的文件傳送協(xié)議。FTP提供交互式的訪問，允許客戶指明文件的類型和格式，并允許文件具有存取的權(quán)限?；赥CP，使用C/S方式 控制連接與21號端口：FTP客戶使用臨時端口號，用來傳輸控制信息，使用21號端口，發(fā)送你用戶名、密碼、讀取文件等命令 數(shù)據(jù)連接與20號端口：FTP服務(wù)器從控制連接上收到一個讀取文件命令后，使用20號端口與客戶端臨時端口號建立一個數(shù)據(jù)連接；通過數(shù)據(jù)連接傳輸文件；文件傳輸完畢后關(guān)閉數(shù)據(jù)連接 匿名FTP的三種使用方法：

利用windows系統(tǒng)中的ftp程序，在命令行中輸入：ftp ftp服務(wù)器域名

使用web瀏覽器，在地址欄中輸入：ftp://ftp服務(wù)器域名

使用FTP專用軟件，如CuteFTP等

3.WWW服務(wù)：HTTP協(xié)議的作用，URL，在瀏覽器的地址欄中輸入一個URL后發(fā)生的報(bào)文交互情況，流水線持久連接，HTTP報(bào)文，Cookie的作用，三類web文檔，搜索引擎

HTTP協(xié)議的作用：使萬維網(wǎng)客戶程序與萬維網(wǎng)服務(wù)器程序之間的交互遵循嚴(yán)格的協(xié)議，實(shí)現(xiàn)萬維網(wǎng)上的各種鏈接，取得所需的web文檔

URL：是用來表示從互聯(lián)網(wǎng)上得到的資源位置和訪問這些資源的方法。URL給資源的位置提供一種抽象的識別方法，并用這種方法給資源定位，只要能夠?qū)Y源定位，系統(tǒng)就能對資源進(jìn)行各種操作，如存取、更新、替換和查找其屬性等。

/規(guī)定的格式 <主機(jī)>是存放資源的主機(jī)在互聯(lián)網(wǎng)中的域名 <端口>/<路徑>有時可省略

_在瀏覽器的地址欄中輸入一個URL后發(fā)生的報(bào)文交互情況_：

流水線持久連接:

HTTP 1.1的默認(rèn)選項(xiàng)

客戶端只要遇到一個引用對象就盡快發(fā)出請求

理想情況下，收到所有對象耗時約1RTT

所需時間=文檔發(fā)送時間+2RTT

HTTP報(bào)文:

HTTP請求報(bào)文=請求行+首部行+空行+實(shí)體主體

HTTP響應(yīng)報(bào)文=狀態(tài)行+首部行+空行+實(shí)體主體

Cookie的作用:網(wǎng)站為識別用戶身份、跟蹤用戶訪問行為而存儲在用戶端的數(shù)據(jù)。主要用在身份認(rèn)證，購物車，個性化推薦，隱私問題等方面上

類web文檔:

靜態(tài)web文檔 文檔創(chuàng)建后保存在服務(wù)器中，內(nèi)容不變

動態(tài)web文檔 文檔的內(nèi)容是在瀏覽器訪問服務(wù)器時，由服務(wù)器端的CGI程序動態(tài)創(chuàng)建的

活動web文檔 服務(wù)器返回活動文檔程序，瀏覽器運(yùn)行該程序，活動文檔的內(nèi)容可連續(xù)改變

搜索引擎:

全文檢索搜索引擎：谷歌，必應(yīng)，百度

分類目錄搜索引擎：雅虎，新浪，搜狐，網(wǎng)易

4.電子郵件系統(tǒng)：電子郵件系統(tǒng)的組成，E-mail格式，SMTP，MIME，POP3和IMAP的區(qū)別，基于萬維網(wǎng)的電子郵件

電子郵件系統(tǒng)的組成：郵件客戶端+郵件服務(wù)器+郵件傳輸協(xié)議（Outlook,Foxmail,web瀏覽器+Winmail Server U-mail+STMP,POP/IMAP） E-mail格式：

SMTP，MIME，POP3和IMAP的區(qū)別：

SMTP協(xié)議

使用TCP,端口25

傳輸過程的三個階段：建立連接、報(bào)文傳輸、關(guān)閉

命令響應(yīng)交互模式：ASCII文本（命令）、狀態(tài)代碼和語句（響應(yīng)）

MIME協(xié)議（多媒體擴(kuò)展） 通過在郵件首部增加額外的行以聲明MIME的內(nèi)容類型

郵件讀取協(xié)議POP3、IMAP

基于萬維網(wǎng)的電子郵件：

5.動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP：DHCP的作用（IP地址，子網(wǎng)掩碼，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)IP地址，默認(rèn)DNS服務(wù)器IP地址），DHCP的工作過程，IP租約期，DHCP服務(wù)器的位置及DHCP中繼

DHCP的作用（IP地址，子網(wǎng)掩碼，默認(rèn)網(wǎng)關(guān)IP地址，默認(rèn)DNS服務(wù)器IP地址）：主機(jī)從DHCP服務(wù)器動態(tài)獲取IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址、DNS服務(wù)器地址

DHCP的工作方式：

需要IP地址的主機(jī)廣播發(fā)送DHCP DISCOVER報(bào)文，尋找DHCP服務(wù)器

DHCP服務(wù)器從IP地址池中選取一個IP地址，廣播DHCP OFFER報(bào)文，提供IP地址等信息給主機(jī)

IP租約期：DHCP服務(wù)器分配給DHCP客戶的IP地址的臨時使用期。IP租用期的長短不固定，通常在DHCP服務(wù)器端設(shè)定

DHCP的工作過程：

DHCP服務(wù)器在UDP 67端口監(jiān)聽，等待客戶端的請求

DHCP從UDP68端口發(fā)送DHCPDISCOVER報(bào)文

DHCP服務(wù)器發(fā)出DHCPOFFER報(bào)文，DHCP客戶端可能收到多個DHCPOFFER報(bào)文

DHCP客戶從幾個DHCPOFFER報(bào)文中選擇其中一個，并向所選擇的DHCP服務(wù)器發(fā)送DHCPREQUEST報(bào)文

被選擇的DHCP服務(wù)器發(fā)送DHCPACK報(bào)文，進(jìn)入已綁定狀態(tài)，開始使用得到的臨時IP地址

租用期到達(dá)50%時，DHCP客戶發(fā)送DHCPREQUEST報(bào)文，要求更新租用期

DHCP服務(wù)器若同意，則發(fā)回DHCPACK報(bào)文

DHCP服務(wù)器若不同意，則發(fā)回DHCPACK報(bào)文，客戶須重新申請IP地址

若DHCP服務(wù)器不響應(yīng)，則在租用期到達(dá)87.5%時，DHCP客戶必須重新發(fā)送DHCPREQUEST報(bào)文

DHCP客戶可隨時發(fā)送DHCPRELEASE報(bào)文提前釋放IP地址

DHCP服務(wù)器的位置及DHCP中繼： DHCP服務(wù)器可以不和主機(jī)在同一個網(wǎng)絡(luò)，可以通過DHCP中繼代理單播穿過其他網(wǎng)絡(luò)傳到DHCP服務(wù)器上

6. P2P應(yīng)用：文件分發(fā)

發(fā)送Trunk原則：Tit-for-Tat

節(jié)點(diǎn)（Alice）向4個鄰居發(fā)送Chunk：

正在向Alice發(fā)送Chunk且速率最快的4個

每10秒重新評估Top4

每30秒隨機(jī)選擇一個其他節(jié)點(diǎn)，向其發(fā)送Chunk

新節(jié)點(diǎn)可能成為ALICE的top4

第七章 網(wǎng)絡(luò)安全

網(wǎng)絡(luò)攻擊的常見方式，對稱密碼體制和公鑰密碼體制，數(shù)字簽名與保密通信，秘鑰分配（KDC,CA）

網(wǎng)絡(luò)攻擊的常見方式：

從原站截獲數(shù)據(jù)

篡改從原站截獲的數(shù)據(jù)

用惡意程序攻擊目的站

多主機(jī)訪問目的站導(dǎo)致拒絕服務(wù) 對稱密碼體制和公鑰密碼體制：

對稱密鑰密碼體制：E和D公開，K1和K2保密（K1=K2），加密密鑰和解謎密鑰相同

公鑰密碼體制：E和D公開，K1公開，K2（保密），每人都有一堆密鑰（公鑰與私鑰），且二者不同 特點(diǎn)：

密鑰對產(chǎn)生器產(chǎn)生出接收者B的一對密鑰：加密密鑰PKb和解謎密鑰SKb。發(fā)送者A所用的加密密鑰PKb就是接收者B的公鑰，它向公眾公開。而B所用的解密密鑰SKb就是接收者B的私鑰，對其他人保密

發(fā)送者A用B的公鑰PKb通過E運(yùn)算對明文X加密，得出密文Y，發(fā)送給B。B用自己的私鑰SKb通過D運(yùn)算進(jìn)行解密，恢復(fù)出明文

雖然公鑰可以用來加密，但卻不能用來解密

數(shù)字簽名與保密通信：

數(shù)字簽名的特點(diǎn)：

接收者能夠核實(shí)發(fā)送者對報(bào)文的簽名。報(bào)文鑒別

接收者確信所收到的數(shù)據(jù)和發(fā)送者發(fā)送的完全一樣沒有被篡改過。報(bào)文的完整性

發(fā)送者事后不能抵賴對報(bào)文的簽名。不可否認(rèn)

數(shù)字簽名

秘鑰分配（KDC,CA）：

第九章 無線局域網(wǎng)

兩類WLAN,AdHoc，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，CSMA/CA,802.11幀（四個地址）

兩類WLAN：

有固定基礎(chǔ)設(shè)施的WLAN 主機(jī)之間的通信必須通過AP的轉(zhuǎn)發(fā)

無固定基礎(chǔ)設(shè)施的WLAN（移動自組織網(wǎng)絡(luò)Adhoc） 無AP，臨時網(wǎng)絡(luò)，不和其他網(wǎng)絡(luò)連接；結(jié)點(diǎn)需運(yùn)行路由選擇協(xié)議，結(jié)點(diǎn)需轉(zhuǎn)發(fā)分組

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN： 低功耗、低寬帶、低存儲容量、物聯(lián)網(wǎng)

CSMA/CA: 情景：A要發(fā)送數(shù)據(jù)給B，C也想發(fā)送數(shù)據(jù)給D

A監(jiān)聽到信道空閑，等待一個分布幀間隔DIFS（128μs）后發(fā)送該幀

B收到數(shù)據(jù)幀后，等待一個短幀間隔SIFS（28μs）后發(fā)回一個確認(rèn)幀

C監(jiān)聽到信道忙，選取一個隨機(jī)回退值繼續(xù)偵聽。如果信道空閑遞減該值，如果信道忙保值該值；當(dāng)回退值=0時，發(fā)送幀并等待確認(rèn)

CSMA/CA

CSMA/CA可能發(fā)生碰撞的兩種情況：

隨機(jī)回退值相近 情景A要發(fā)送數(shù)據(jù)給B，C也想發(fā)送數(shù)據(jù)給D - A和C監(jiān)聽到信道忙，各選取一個隨機(jī)回退值繼續(xù)偵聽 - 當(dāng)兩個回退值同時為0時，A和C同時發(fā)送數(shù)據(jù) -

隱蔽站問題 情景:A要發(fā)送數(shù)據(jù)給B，C也想發(fā)送數(shù)據(jù)給B - C在A的傳輸范圍之外，A和C都認(rèn)為信道空閑，都向B發(fā)送數(shù)據(jù)–將發(fā)生碰撞 -

802.11幀：

其他

1.歸納比較：

地址長度（MAC地址，IPv4地址，IPv6地址，端口號）

MAC地址：6個字節(jié)。前三個字節(jié)是組織唯一標(biāo)識符（24位）由IEEE注冊管理機(jī)構(gòu)RA分配，后三個字節(jié)是擴(kuò)展唯一標(biāo)識符（24字節(jié)）由廠家自行指派

IPv4地址：32比特，4個字節(jié)。用來標(biāo)識主機(jī)、路由器的接口

IPv6地址：128位，16字節(jié)?？梢杂妹疤柺M(jìn)制記法、零壓縮表示法、CIDR表示法等表示。有組播地址；單播地址；任播地址三種分類

端口號：16bit，運(yùn)輸層通過端口號來區(qū)別相同計(jì)算機(jī)所提供的這些不同的服務(wù)

首部長度（幀首部，IPv4首部，IPv6首部）

幀首部：以太網(wǎng)幀首部加尾部長度共為18字節(jié)

IPv4首部：首部固定長度為20字節(jié)加上選項(xiàng)長度（0~40）

IPv6首部：基本首部長度為40字節(jié)

差錯檢驗(yàn)（幀校驗(yàn)CRC，IPv4，TCP和UDP的校驗(yàn)檢驗(yàn)和）

幀校驗(yàn)CRC

在發(fā)送端先把數(shù)組按照一定劃分大小劃分為組，假設(shè)每組K個比特，要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)記位M，發(fā)送方要做的就是在數(shù)據(jù)M后面添加用于差錯檢驗(yàn)的n位冗雜碼，然后構(gòu)成一個幀發(fā)送出去，也就是說此時發(fā)送的數(shù)據(jù)在原理基礎(chǔ)上增加了n為冗雜碼

首先在原數(shù)據(jù)M后面添加n個0相當(dāng)于左移n位，此時數(shù)據(jù)長度變?yōu)樵淼拿拷MK個比特加n即（k+n）位。然后用該序列除以在計(jì)算之前規(guī)定的一個長度為（n+1）位的除數(shù)p，根據(jù)二進(jìn)制的模2運(yùn)算，計(jì)算出余數(shù)R。這個余數(shù)R就會作為冗雜碼拼接在原數(shù)據(jù)后面發(fā)送出去

模2算法：一樣為0，不同為1

接收方把收到的每一個幀都除以同樣的除數(shù)，然后檢查得到的余數(shù)R。R=0即這個幀沒問題，接受；R！=0，則判斷這個幀有錯。

IPv4校驗(yàn)檢驗(yàn)和

先設(shè)置“首部檢驗(yàn)和”字段為0

將首部每2個字節(jié)當(dāng)做一個數(shù)

將所有數(shù)相加求和，進(jìn)位累加“3029F=02A2”

對求和結(jié)果求反得：FD5D

則發(fā)送方發(fā)送的IP分組首部的檢驗(yàn)和為：FD5D

接受方收到的IP數(shù)據(jù)報(bào)要進(jìn)行檢驗(yàn)

將首部每2個字節(jié)當(dāng)做一個數(shù)

將所有數(shù)相加求和，進(jìn)位累加：3FFFC=FFFF

對求和結(jié)果求反，得：0000

結(jié)論：收到的IP分組首部沒有檢測出差錯

UDP校驗(yàn)檢驗(yàn)和

UDP校驗(yàn)檢驗(yàn)和在計(jì)算檢驗(yàn)和時，要在UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)之前增加偽首部。把首部，偽首部，數(shù)據(jù)部分一起都檢驗(yàn)。

在發(fā)送方，首先是先把全零放入檢驗(yàn)和字段，在把偽首部以及UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)看成是由許多16位字串接起來。若UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)部分不是偶數(shù)字節(jié)，則要填入一個全零字節(jié)（但不發(fā)送）。按二進(jìn)制算法將他們相加，再求反碼即為檢驗(yàn)和

在接收方，把收到的UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)連同偽首部一起，按照二進(jìn)制反碼求這些16位字的和。當(dāng)無差錯時其結(jié)果應(yīng)為全1；否則就表明有差錯

UDP的偽首部由源IP地址，目的IP地址，0，協(xié)議號17，UDP數(shù)據(jù)報(bào)長度組成

TCP校驗(yàn)檢驗(yàn)和

與UDP校驗(yàn)檢驗(yàn)和十分相像，僅在偽首部的協(xié)議號由17改為6，UDP長度改為TCP長度上有區(qū)別

路由技術(shù)（RIP,OSPF,BGP,MPLS）

RIP 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，分布式基于距離向量的路由選擇協(xié)議。RIP要求網(wǎng)絡(luò)中的每一個路由器都要維護(hù)從它自己到其他每一個目的網(wǎng)絡(luò)的距離記錄，使用跳數(shù)表示目標(biāo)地址的路由距離。這種協(xié)議的路由器只關(guān)心自己周圍的世界，只與自己相鄰的路由器交換信息，范圍限制在15跳以內(nèi)

OSPF 開放式最短路徑優(yōu)先，用著名的迪克斯特算法計(jì)算最短路徑樹，使用分布式鏈路狀態(tài)協(xié)議。會講一個自治系統(tǒng)劃分為若干個小區(qū)域，利用洪泛法交換狀態(tài)信息

BGP 邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP，只能力求尋找一條能夠到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)且比較好的路由，并非要尋找一條最佳路由。采用了路徑向量路由選擇協(xié)議。在配置BGP時，每一個自治系統(tǒng)的管理員要選擇至少一個路由器作為該自治系統(tǒng)的BGP發(fā)言人。一般來說，兩個BGP發(fā)言人都是通過一個共享網(wǎng)絡(luò)連接到一起的，而BGP發(fā)言人往往就是BGP邊界路由器，但也可以不是BGP邊界路由器。一個BGP發(fā)言人與其他AS的BGP發(fā)言人要交換路由信息，就要先建立TCP連接（端口號179），然后在此連接上交換BGP報(bào)文以建立BGP會話，利用BGP會話交換路由信息。

MPLS 多協(xié)議標(biāo)記交換MPLS，利用面向連接技術(shù)，使每個分組攜帶一個叫做“標(biāo)記”的小整數(shù)，當(dāng)分組到達(dá)交換機(jī)時，交換機(jī)讀取分組的標(biāo)記，并用標(biāo)記值來檢索分組交換表，再進(jìn)行將標(biāo)記由入標(biāo)記兌換成出標(biāo)記后，將報(bào)文發(fā)出到下一個LSR（標(biāo)記交換路由器）。當(dāng)?shù)竭_(dá)出口時，MPLS域的出口結(jié)點(diǎn)就把MPLS的標(biāo)記去除，發(fā)給正常的主機(jī)和路由器

數(shù)據(jù)交換（電路交換，報(bào)文交換，分組交換）

電路交換 由于電路交換在通信之前要在通信雙方之間建立一條被雙方獨(dú)占的物理通路（由通信雙方之間的交換設(shè)備和鏈路鑄逐段連接而成），電話交換的經(jīng)典應(yīng)用就是電話通訊網(wǎng)絡(luò)。電話通信有三個階段：建立、通話、拆除

報(bào)文交換 報(bào)文交換是以報(bào)文為數(shù)據(jù)交換的單位，報(bào)文攜帶有目標(biāo)地址、源地址等信息，在交換結(jié)點(diǎn)采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的傳輸方式

分組交換 分組交換仍采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)傳輸方式，但將一個長報(bào)文先分割為若干個較短的分組，然后把這些分組（攜帶源、目的地址和編號信息）逐個地發(fā)送出去。是現(xiàn)在計(jì)算機(jī)較常使用的交換方式

TCP與UDP

TCP 傳輸控制協(xié)議，是面向連接的協(xié)議，也就是說，在收發(fā)數(shù)據(jù)前，必須和對方建立可靠的連接。一個TCP連接必須需要經(jīng)過三次“對話”才能建立起來，而結(jié)束需要四次“對話”

UDP UDP是一個非連接的協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)之前源端和終端不建立連接，當(dāng)它想傳送時就簡單地去抓取來自應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，并盡可能快地把它扔到網(wǎng)絡(luò)上。在發(fā)送端，UDP傳送數(shù)據(jù)的速度僅僅是受應(yīng)用程序生成數(shù)據(jù)的速度、計(jì)算機(jī)的能力和傳輸寬帶的限制；在接收端，UDP把每個消息端放在隊(duì)列中，應(yīng)用程序每次從隊(duì)列中讀一個消息端 由于傳輸數(shù)據(jù)不建立連接，因此也就不需要維護(hù)連接狀態(tài)，包括收發(fā)狀態(tài)等，因此一臺服務(wù)機(jī)可同時向多個客戶機(jī)傳輸相同的消息。

IPv4與IPv6

IPv6的優(yōu)點(diǎn)：

更大的地址空間

擴(kuò)展的地址層次結(jié)構(gòu)

靈活的首部格式

改進(jìn)的選項(xiàng)

允許協(xié)議的繼續(xù)擴(kuò)充

支持即插即用

支持資源的預(yù)分配

8字節(jié)對齊

IPv4和IPv6的區(qū)別：

取消了首部長度字段，因?yàn)樗氖撞块L度是固定的

取消了服務(wù)類型字段，因?yàn)閮?yōu)先級和流標(biāo)號字段實(shí)現(xiàn)了服務(wù)類型字段的功能

取消了總長度字段，改用有效載荷長度字段

取消了標(biāo)識】標(biāo)志、和片偏移字段，因?yàn)檫@些功能已包含在分片擴(kuò)展首部中

把TTL字段改稱為跳數(shù)限制字段，但作用是一樣的

取消了協(xié)議字段，改用下一個首部字段

取消了檢驗(yàn)和字段，這樣加快了路由器處理數(shù)據(jù)報(bào)的速度

取消了選項(xiàng)字段，而是擴(kuò)展首部來實(shí)現(xiàn)選項(xiàng)功能

P2P與C/S

P2P p2p對等連接是指兩臺主機(jī)在通信時并不區(qū)分哪一個是服務(wù)請求方哪個是服務(wù)提供方，只要兩臺主機(jī)都運(yùn)行了對等連接軟件。他們就可以進(jìn)行平等的、對等連接通信

C/S 指客戶端服務(wù)器方式，都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進(jìn)程，客戶是服務(wù)請求方，服務(wù)器是服務(wù)提供方。

搜索引擎（全文檢索與分類目錄）

全文檢索 全文檢索搜索引擎是一種純技術(shù)型的檢索工具。它的工作原理是通過搜索軟件到互聯(lián)網(wǎng)上的各網(wǎng)站收集信息，找到一個網(wǎng)站后可以從這個網(wǎng)站再連接到另一個網(wǎng)站，像蜘蛛爬行一樣。然后按照一定的規(guī)則建立一個很大的在線索引數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。用戶在查詢時只要輸入關(guān)鍵詞，就從已經(jīng)建立的索引數(shù)據(jù)庫里查詢。

分類目錄檢索 分類目錄搜索引擎并不采集網(wǎng)站的任何信息，而是利用各網(wǎng)站向搜索引擎提交網(wǎng)站信息時填寫的關(guān)鍵詞和網(wǎng)站描述等信息，經(jīng)過人工審核編輯后，如果認(rèn)為符合網(wǎng)站的登錄條件，則輸入到分類目錄的數(shù)據(jù)庫中，供網(wǎng)上用戶查詢

CSMA/CD與CSMA/CA

CSMA/CD 載波監(jiān)聽多點(diǎn)接入/碰撞檢測技術(shù) 多點(diǎn)接入，就是說明這是總線型網(wǎng)絡(luò)許多計(jì)算機(jī)以多點(diǎn)接入的方式連接在一根總線上。協(xié)議的本質(zhì)是載波監(jiān)聽和碰撞檢測 載波監(jiān)聽，就是用電子技術(shù)檢測總線上有沒有其他計(jì)算機(jī)也在發(fā)送，就是檢測信道，不管在發(fā)送前，還是在發(fā)送中，每個站都必須不停地檢測信道 碰撞檢測，也就是邊發(fā)送邊監(jiān)聽，即適配器邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測信道上的信號電壓的變化情況，以便判斷自己在發(fā)送數(shù)據(jù)時其他站是否也在發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)電壓變化幅度超過限制值，就認(rèn)為總線上至少有兩個站同時在發(fā)送數(shù)據(jù)。

CSMA/CA 就是帶有沖突避免的CSMA/CD，屬于升級版，主要應(yīng)用在無線網(wǎng)絡(luò)上

網(wǎng)絡(luò)攻擊方式（蠕蟲，木馬，邏輯炸彈，后門入侵，流氓軟件，竊聽，拒絕服務(wù)攻擊）

蠕蟲、木馬、邏輯炸彈、后門入侵、流氓軟件 都是屬于惡意程序

竊聽 從源站截獲后再發(fā)給目的站

拒絕服務(wù)攻擊 指攻擊者向互聯(lián)網(wǎng)上的某個服務(wù)器不停地發(fā)送大量分組，使該服務(wù)器無法提供正常的服務(wù)，甚至完全癱瘓

2.主要命令

Ipconfig命令（/all,/displaydns,/flushdns,/release,/renew）

ipconfig /all 顯示它已配置且所要使用的附加信息，并且顯示內(nèi)置于本地網(wǎng)卡中的物理地址

ipconfig /displaydns 顯示本地DNS內(nèi)容

ipconfig /flushdns 清除本地DNS緩存內(nèi)容

ipconfig /release 所有接口的租用IP地址便重新交付給DHCP服務(wù)器

ipconfig /renew 本地計(jì)算機(jī)便設(shè)法與DHCP服務(wù)器取得聯(lián)系，并租用一個IP地址

ping命令（-n,-l,-t等參數(shù)）

ping -n count count參數(shù)指定發(fā)送的echo數(shù)據(jù)包數(shù)，默認(rèn)為4

ping -l size 定義echo數(shù)據(jù)包大小。默認(rèn)為32字節(jié)

ping -t 想目標(biāo)主機(jī)連續(xù)不斷發(fā)送數(shù)據(jù)包，直到被用戶已ctrl+C中斷

Traceroute命令

traceroute 查看發(fā)送到目標(biāo)網(wǎng)站的路徑

arp命令（-a，-d，-s參數(shù)）

arp -a 顯示ARP表中所有項(xiàng)目

arp -d 清除ARP高速緩存中所有項(xiàng)目

arp -s 向ARP高速緩存中添加靜態(tài)表項(xiàng)

3.術(shù)語：ISP,IXP,Hub,LAN,MAN,WAN,WLAN,VLAN,P2P,C/S,CSMA/CD,CSMA/CA,LiFi,Wifi,ADSL,HFC,FTTH,URL,VPN,IPSec,NAT,ICMP,IGMP,MSS,BGP,自治系統(tǒng)AS,HTTPS,MPLS,AP,SSID,AdHoc,區(qū)塊鏈

ISP 互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供者ISP，在許多情況下ISP就是一個進(jìn)行商業(yè)活動的公司

IXP 互聯(lián)網(wǎng)交換點(diǎn)IXP的主要作用就是允許兩個網(wǎng)絡(luò)直接相連并交換分組，而不需要再通過第三個網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)

Hub 多端口轉(zhuǎn)發(fā)器Hub，在以Hub為中心設(shè)備時，即使網(wǎng)絡(luò)中某跳線路產(chǎn)生了故障，并不影響其他線路的工作。所以HUB在局域網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用

LAN 局域網(wǎng)，一般用微型計(jì)算機(jī)或工作站通過高速通信線路相連，但地理上則局限在較小的范圍

MAN 城域網(wǎng)，作用范圍一般是一個城市，可跨越幾個街區(qū)甚至整個城市，其作用距離是5~50Km

WAN 廣域網(wǎng)，作用范圍通常是幾十到幾千公里，因而有時也稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)。是互聯(lián)網(wǎng)的核心部分，其任務(wù)是通過長距離運(yùn)送主機(jī)所發(fā)送的數(shù)據(jù)

WLAN 無線局域網(wǎng)，是指應(yīng)用無線通信技術(shù)將計(jì)算機(jī)互聯(lián)起來，構(gòu)成可以互相通信和實(shí)現(xiàn)資源共享的網(wǎng)絡(luò)體系。無線局域網(wǎng)本質(zhì)的特點(diǎn)是不再使用通信電纜將計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)連接起來，而是通過無線的方式連接，從而使網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和終端的移動更加靈活

VLAN 虛擬局域網(wǎng)，是一組邏輯上的設(shè)備和用戶，這些設(shè)備和用戶并不受物理位置的限制，可以根據(jù)功能、部門應(yīng)用等因素將它們組織起來，相互之間的通信就好像它們在同一個網(wǎng)段中一樣

P2P 對等連接，是指兩臺主機(jī)在通信時并不區(qū)分哪一個是服務(wù)請求方哪一個是服務(wù)提供方。只要兩臺主機(jī)都運(yùn)行了對等連接軟件，他們就可以平等的、對等連接通信

C/S 客戶-服務(wù)器方式，客戶和服務(wù)器都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進(jìn)程，客戶是服務(wù)請求方，服務(wù)器是服務(wù)提供方

CSMA/CD 載波監(jiān)聽多點(diǎn)接入/碰撞檢測技術(shù) 多點(diǎn)接入，就是說明這是總線型網(wǎng)絡(luò)許多計(jì)算機(jī)以多點(diǎn)接入的方式連接在一根總線上。協(xié)議的本質(zhì)是載波監(jiān)聽和碰撞檢測 載波監(jiān)聽，就是用電子技術(shù)檢測總線上有沒有其他計(jì)算機(jī)也在發(fā)送，就是檢測信道，不管在發(fā)送前，還是在發(fā)送中，每個站都必須不停地檢測信道 碰撞檢測，也就是邊發(fā)送邊監(jiān)聽，即適配器邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測信道上的信號電壓的變化情況，以便判斷自己在發(fā)送數(shù)據(jù)時其他站是否也在發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)電壓變化幅度超過限制值，就認(rèn)為總線上至少有兩個站同時在發(fā)送數(shù)據(jù)。

CSMA/CA 帶有沖突避免的載波監(jiān)聽多路訪問技術(shù) 是一種數(shù)據(jù)傳輸時避免各站點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸沖突的算法，其特點(diǎn)是發(fā)送包的同時不能檢測到信道上有無沖突，只能盡量避免

LiFi 可見光通訊LiFi，點(diǎn)一盞LED燈就能上網(wǎng)

WiFi 使用802.11系列協(xié)議的局域網(wǎng)又稱為WiFi

ADSL 非對稱數(shù)字用戶線技術(shù)ADSL，用數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)有的模擬電話用戶線進(jìn)行改造，使其能夠承受寬帶數(shù)字業(yè)務(wù)。 ADSL由三個部分組成：數(shù)字用戶線接入復(fù)用器DSLAM、用戶線和用戶家中的一些設(shè)施。其中DSLAM包括許多ADSL調(diào)制解調(diào)器，也稱接入端接單元ATU。需要成對使用，用戶端的是ATU-R和電話分離器連接；電話端局的是ATU-C

HFC 光纖同軸混合網(wǎng)HFC網(wǎng) 是在有限電視網(wǎng)的基礎(chǔ)上開發(fā)的一種居民寬帶接入網(wǎng)。機(jī)頂盒連接在同軸電纜和用戶的電視機(jī)之間，使模擬電視機(jī)能夠接受數(shù)字電視信號。還需要增加一個為HFC網(wǎng)使用的調(diào)制解調(diào)器，它又稱為電纜調(diào)制解調(diào)器。不需要成對使用，而只需安裝在用戶端。

FTTH FTTX技術(shù)即光線到x技術(shù)，最常見的是FTTH光線到戶技術(shù)，也有FTTC到路邊、FTTZ到小區(qū)、FTTO到辦公室、FTTB到大樓、FTTF到樓層、FTTD到桌面等。

URL 統(tǒng)一資源定位符URL，是用來表示從互聯(lián)網(wǎng)上得到的資源位置和訪問這些資源的方法 URL給資源的位置提供一種抽象的識別方法，并用這種方法給資源定位 <協(xié)議>://<主機(jī)>:<端口>/<路徑>

VPN 虛擬專用網(wǎng)VPN,在公用網(wǎng)絡(luò)上建立專用網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行加密通訊。VPN網(wǎng)關(guān)通過對數(shù)據(jù)包的加密和數(shù)據(jù)包目標(biāo)地址的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問

IPSec 是一個協(xié)議報(bào)，通過對IP協(xié)議的分組進(jìn)行加密和認(rèn)證來保護(hù)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議族

NAT 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT，需要在專用網(wǎng)連接到互聯(lián)網(wǎng)的路由器上安裝NAT軟件。裝有NAT軟件的路由器叫做NAT路由器，它至少有一個有效的外部全球IP地址。

ICMP 網(wǎng)際組控制協(xié)議ICMP

IGMP 網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP，使用IP數(shù)據(jù)報(bào)傳遞其報(bào)文，但他也向IP提供服務(wù)。 第一步，當(dāng)某臺主機(jī)加入新的多播組時，該主機(jī)應(yīng)向多播組的多播地址發(fā)送一個IGMP報(bào)文。

MSS 最大報(bào)文段長度MSS，是每一個TCP報(bào)文中的數(shù)據(jù)字段的最大長度

BGP 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP，只能力求尋找一條能夠到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)且比較好的路由，并非尋找一條最佳路由，BGP采用了路徑向量路由選擇協(xié)議。

自治系統(tǒng)AS 是一個有權(quán)自主地決定在本系統(tǒng)中應(yīng)采用何種路由協(xié)議的小型單位。

HTTPS 超文本傳送協(xié)議HTTP，HTTPS是以安全為目的的HTTP通道，在HTTP的基礎(chǔ)上通過傳輸加密和身份認(rèn)證保證了傳輸過程的安全性。在HTTP的基礎(chǔ)上加入了SSL，HTTPS的安全基礎(chǔ)是SSL，因此加密的詳細(xì)內(nèi)容就需要SSL。

MPLS 多協(xié)議標(biāo)記交換MPLS，多協(xié)議表示在MPLS的上層可以采用多種協(xié)議。MPLS利用面向連接技術(shù)，使每個分組攜帶一個叫做標(biāo)記的小整數(shù)。當(dāng)分組到達(dá)交換機(jī)時，交換機(jī)讀取分組的標(biāo)記，并用標(biāo)記值來檢索分組轉(zhuǎn)換表

AP 接入點(diǎn)，基本服務(wù)集內(nèi)的基站叫做AP，其作用和網(wǎng)橋類似

SSID 服務(wù)集標(biāo)識符SSID，即WLAN的名稱，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)管理員安裝AP時，必須為該AP分配一個不超過32字節(jié)的服務(wù)集標(biāo)識符SSID合一個信道

AdHoc AdHoc（點(diǎn)對點(diǎn)模式）：AdHoc模式就和以前的直連雙絞線概念一樣，是P2P的連接，所以就無法與其它網(wǎng)絡(luò)溝通了，可以用來組件家庭無線局域網(wǎng)

區(qū)塊鏈 本質(zhì)上來講，它是共享數(shù)據(jù)庫，存儲于其中的數(shù)據(jù)或信息，具有“不可偽造”，“全程留痕”，“可以追溯”，“公開透明”，“集體維護(hù)”等特征。

審核編輯：湯梓紅